李帅
- 作品数：12 被引量：109H指数：6
- 供职机构：东南大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程一般工业技术理学更多>>
- 考虑波速影响的斜拉桥非一致激励地震响应研究被引量：5
- 2016年
- 为研究地震波传播速度对大跨度斜拉桥地震响应的影响,以某主跨跨长406m的双塔钢箱梁斜拉桥为研究对象,建立动力有限元模型。对非一致地震激励输入方法进行理论分析,对比研究了相对运动法、大刚度法和大质量法的计算特点。通过对视波速无穷大时非一致激励法与一致激励法的计算结果进行对比,校验地震动输入方法的正确性。在此基础上,分别选择天津地震波、El Centro地震波和汶川地震波,根据软土区和岩石区地震波传播特点,对视波速在50~4 000m·s^(-1)之间的不同波速工况进行计算。结果表明:波速对斜拉桥地震响应有显著影响,软土区视波速对结构影响更加突出,对位于深厚软土区的大跨度斜拉桥进行行波效应分析时,需要关注结构的内力和位移响应,而岩石区仅需关注结构的内力响应。
- 张凡颜晓伟李帅王景全
- 关键词：大跨度斜拉桥行波效应多点激励
- 钢-混凝土组合梁考虑界面滑移的振动模态试验研究被引量：7
- 2016年
- 为研究钢与混凝土的界面滑移效应对钢一混凝土组合梁基本动力性能的影响程度和规律，进行了5根跨度3．8133的简支钢一混凝土组合梁的静载和振动模态试验，其中4根采用抗剪栓钉，剪力连接度分别为0．6、0．7、1．0和1．4，另1根采用能提供刚性抗剪连接的开孔钢板连接件。试验结果表明：在静载作用下，随剪力连接度的提高，组合梁的界面滑移减小，抗弯刚度显著增加。竖弯模态试验中，剪力连接度小于等于1．0的3根梁，其前4阶竖向弯曲模态频率与采用开孔钢板抗剪连接件的试验梁相比均有减小，最小减幅为9．8％，最大减幅达26％；剪力连接度为1，4的梁较开孔钢板连接件的试验梁，基频减小了6．1％，第2～4阶自振频率减小幅度均在10％以上，与连接度为0．6的梁相比，其基频增大了13．2％；试验梁的模态阻尼比随着剪力连接度的增大而减小。扭转模态试验中，各阶扭转模态频率差异程度在7％以内，变化规律不明显。由此可见，钢与混凝土板的界面滑移效应对组合梁竖向弯曲自振频率的影响不容忽视，在设计计算中须予以考虑。试验结果可为工程动力分析榀供参考。
- 王景全殷惠光张书兵李雁李帅
- 关键词：钢-混凝土组合梁模态试验自振频率
- 近断层地震动空间分布特征对斜拉桥地震响应影响被引量：18
- 2016年
- 为研究近断层地震动空间分布特征对斜拉桥地震响应的影响规律,以台湾集集地震近断层地震动为研究对象,根据台站与断层的空间相对位置,将近场波分为破裂前方区域(Forward District,FD)、破裂区域(Middle District,MD)和破裂后方区域(Backward District,BD)三类波,对其进行频谱分析表明,MD区域和FD区域地震动低频成分显著而BD区域高频成分显著。以某主跨为406m的斜拉桥为依托工程,对三个区域地震动作用下地震响应规律进行对比研究,计算结果表明三个区域地震响应规律和量值均有显著差异,不同区域结构动力响应与地震动特征参数相关程度迥异。MD区域塔顶纵向位移较BD区域增加3.03倍,塔底弯矩和剪力增加1.0倍;FD区域塔顶纵向位移较BD区域增加1.06倍,塔底弯矩和剪力较BD区域却分别下降了35.5%和32.2%。基于上述结果,建议对于位于破裂区域的结构进行抗震设计时,须同时提高强度与变形需求,采用PGV及PGA作为结构动力响应参数的评估指标,还应选择合理地震动方向;对于破裂前方区域,结构动力响应受输入能和PGA影响显著,须重点控制结构的变形;对于破裂后方区域,应着重提高结构的强度需求,首选断层距及PGV作为地震动输入的控制参数。
- 李帅王景全颜晓伟冯宇
- 关键词：近断层地震动空间分布特征斜拉桥地震响应
- 桥梁缆索钢丝腐蚀疲劳失效机理研究进展
- 2024年
- 桥梁缆索是缆索桥梁的主要承重结构之一。由于在长期服役过程中涉及潮湿、腐蚀与疲劳,缆索内钢丝在湿-热-力作用下易发生腐蚀疲劳损伤与断裂,危及桥梁安全运营,因此研究缆索的腐蚀疲劳损伤机理,对评估缆索腐蚀疲劳损伤对桥梁整体结构性能的影响,保障桥梁运营安全有重要理论意义和应用价值。本文对近年来缆索钢丝及相关金属材料腐蚀疲劳的研究进展进行了综述。在简要介绍了金属腐蚀疲劳机理与缆索腐蚀疲劳失效形式的基础之上,介绍了宏观尺度缆索腐蚀疲劳研究进展,讨论了典型损伤失效模型与寿命预测方法;从裂纹萌生与裂纹扩展两方面介绍了微观尺度缆索腐蚀疲劳的研究现状,讨论了其作用机制及影响因素;进行了总结和展望,提出了复杂环境模拟、多机制耦合作用与宏微观跨尺度模型的研究方向,从而为高性能、长寿命缆索钢丝的设计与开发提供理论基础。
- 王鸿博陈可道李帅王景全赵军陈坚
- 关键词：桥梁缆索钢丝
- 超高性能混凝土大键齿干接缝受剪性能与承载力计算方法被引量：14
- 2021年
- 接缝是节段预制拼装超高性能混凝土(UHPC)梁结构中的薄弱部位,其受剪性能不足易引发梁结构的局部剪切破坏,造成结构安全问题。为充分发挥UHPC高强、高韧等优异的力学特性,提出了有无配筋的UHPC大键齿干接缝形式,并通过直剪性能试验分析了大键齿UHPC干接缝的受剪性能。研究结果表明:大键齿UHPC接缝不会发生键齿压碎现象;以大键齿代替多键齿可以提高UHPC接缝的受剪性能;在大键齿UHPC接缝中适当配置抗剪钢筋,可以有效抑制斜裂缝开展,显著提高大键齿干接缝受剪性能。基于试验结果,采用有限元方法进行参数化研究,分析侧向应力、UHPC强度、键齿构型等参数对大键齿干接缝受剪性能的影响。结果表明,对于UHPC大键齿接缝,键齿的深高比设置不宜小于0.167,键齿倾角设置不宜大于45°。基于UHPC材料拉压特性,对美国AASHTO中接缝抗剪强度计算方法进行修正,给出了适用于UHPC键齿干接缝的抗剪强度计算公式。该式计算结果与试验结果的比值为0.89,表明其适用于UHPC键齿干接缝受剪承载力计算。
- 王景全胡玉庆刘桐旭李帅殷惠光
- 关键词：受剪性能承载力
- 镍钛形状记忆合金塑性屈服后力学行为研究被引量：5
- 2016年
- 为研究形状记忆合金(SMA)塑性屈服后力学行为的变化规律,在室温下将塑性屈服处理及未处理的SMA试样进行加卸载循环试验,对比分析了应变速率、应变幅值及循环次数等加载工况对SMA的相变应力、耗能能力及残余应变等力学参数的影响规律,给出了SMA塑性屈服后各力学性能与加载工况的关系.结果表明:受塑性屈服效应影响,SMA的滞回曲线无明显相变平台,并在卸载时出现较大残余应变.与超弹性SMA相比,塑性屈服后SMA在相同应变幅值下耗能能力下降超过40%,峰值应力增加约90%.塑性屈服效应不影响SMA极限应力,但对其极限应变有减弱作用.在结构振动控制所用的SMA耗能装置中,部分塑性应变有利于提高其自恢复能力,但在强震大变形作用下,需考虑因塑性屈服应变而造成的超弹性损失及残余应变的增加.
- 李帅郭大伟殷惠光王宁王景全
- 关键词：形状记忆合金振动控制
- 跨倾滑正断层桥梁地震响应数值模拟被引量：6
- 2022年
- 为揭示跨倾滑正断层桥梁的地震响应规律,以海文大桥跨断层引桥为研究对象,根据地震震级和断层参数间的关系构建了铺前-清澜断层的物理模型,并基于空间随机场模型生成该断层滑动的空间非均匀分布;采用基于断层破裂物理过程的地震动混合模拟方法生成断层两侧可能发生的最大永久位移地震动;同时,采用OpenSees建立了全桥三维动力有限元模型,分析了永久位移地震动频带、桥梁与断层相对位置、竖向地震动及减隔震方法对该桥地震响应的影响规律。研究结果表明:所采用的地震动模拟方法可以合理考虑断层断裂的复杂性,生成地震动的反应谱在短周期段和设计反应谱吻合良好,在长周期段具有显著的滑冲效应特征,可有效模拟断层两侧的永久位移地震动;在跨断层桥梁地震响应分析方面,断层错位和高频带地震动对跨断层桥梁地震响应均有较大的贡献,跨断层桥梁地震响应分析须采用具有永久位移的宽频带地震动作为地震动输入,仅采用高频带地震动或者采用断层错位进行静力分析均会低估桥墩的地震响应;而位于断层同侧的桥梁主要受高频地震动的影响,跨断层桥梁的地震响应远大于断层同侧桥梁的响应;不考虑竖向地震动会低估跨倾滑断层桥梁纵桥向的地震响应,且跨径越小竖向地震动的影响越大,在进行跨倾滑断层桥梁抗震设计时,应选取较大跨径的简支梁桥来减轻竖向地震动的影响。同时,合理的限位拉索设计可利用桥墩的抗震能力明显改善跨断层桥梁的支座变形,减小因断层错位引起的桥梁损伤。
- 张凡李帅李帅
- 关键词：地震动模拟
- 地震作用下软土地基-筏板基础-钢框架结构相互作用体系的动力弹塑性分析
- 基于软土地基-上部结构相互作用的静力分析已经取得一定的成效,为了更进一步研究动力荷载尤其是地震工况下结构的动力响应,本文基于ABAQUS 平台,采用摩尔-库伦(Mohr-Coulomb)屈服准则的弹塑性本构模型和有限元与...
- 李帅范圣刚陆金钰
- 关键词：软土地基无限元动力弹塑性分析
- 近断层脉冲型地震动作用下大跨斜拉桥地震响应分析被引量：20
- 2017年
- 为研究近断层脉冲效应和土-结构相互作用(SSI效应)对大跨斜拉桥地震响应的影响规律,以苏通大桥斜拉桥为研究对象,采用系统化的集总参数模型表征地基土的动力特性,建立了考虑SSI效应的结构动力数值计算模型,计算分析了破裂前方效应脉冲、滑冲效应脉冲和无脉冲三组近断层地震动作用下结构的地震响应。计算结果表明:相对于塔底固结模型,SSI效应降低了斜拉桥自振频率,并改变了高阶振型的产生次序;近断层地震动作用下,SSI效应可增大主塔位移响应,对其内力有削弱作用,并可降低纵桥向激励时主梁的位移和内力响应,但横桥向激励时,脉冲效应地震动作用下SSI效应明显增大了主梁的响应;脉冲效应地震动引起斜拉桥地震响应明显高于无脉冲地震动,滑冲效应主要影响纵桥向激励时主塔响应以及纵桥向(或横桥向)激励下主梁响应,破裂前方效应对横桥向激励下主塔响应影响更加显著。研究成果可为大跨斜拉桥在近断层地震动作用下的抗震设计提供借鉴。
- 张凡张凡李帅李帅
- 关键词：近断层地震动土-结构相互作用大跨斜拉桥
- 近断层地震动合成方法及其对超大跨斜拉桥地震响应影响被引量：22
- 2017年
- 为研究具有破裂前方效应和滑冲效应的2类脉冲型地震动对超大跨斜拉桥不利响应的影响,提出近断层脉冲型地震动合成的"分解-叠加"新方法,从频谱特性及结构地震响应两方面对该方法的有效性进行了验证。以苏通长江公路大桥为研究对象,分析了脉冲周期、脉冲速度峰值、脉冲数等参数对超大跨斜拉桥地震响应的影响规律。结果表明:近断层地震动高频成分对结构的响应不容忽视,"分解-叠加"法能够反映近断层地震动高频成分及低频脉冲成分对结构响应的贡献;具有滑冲效应的低峰值脉冲可激起主塔的高阶阵型,破裂前方效应地震动主要激起主塔的基本振型;当破裂前方效应和滑冲效应复合作用且两者同时达到脉冲峰值时,结构地震响应最为显著;脉冲速度峰值对斜拉桥主塔内力和位移等响应影响显著;不同脉冲周期的地震动作用下,滑冲效应引起斜拉桥地震响应明显高于破裂前方效应;脉冲个数为奇数的地震动较偶数的地震动对结构响应影响更为显著。
- 李帅张凡颜晓伟王景全
- 关键词：桥梁工程
